Nobita trova un uovo di dinosauro fossilizzato, ma riesce a portarlo alla sua forma originale grazie ad uno dei gadget tecnologici di Doraemon. Dall'uovo nasce un cucciolo di futabasauro di cui Nobita, Doraemon e gli altri decidono di prendersi cura. Tuttavia ben presto il piccolo dinosauro, battezzato Pisuke, diverrà troppo grande per essere tenuto nascosto. Per tale ragione Doraemon e gli altri decidono di viaggiare indietro nel tempo per riportare Pisuke alla sua epoca per permettergli di trascorrere un'esistenza normale.